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La nécropole mérovingienne "la chapelle" de Jau-Dignac et Loirac (Garonne): Détermination de liens de parenté par approche paléogénétique


par Diane Thibon
Université de Bordeaux 1 - Master 2 2009
  

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V Discussion

Dans cette partie, nous nous attarderons tout d'abord sur les aspects techniques (authenticité et conservation de l'ADN) qui étaient les principaux objectifs de cette étude de faisabilité. Nous apporterons par la suite quelques résultats en termes de relation de parenté maternelle entre les individus étudiés.

1. Authenticité des séquences : conservation de l'ADN et contaminations - Conservation de l'ADN sur le site de Jau-Dignac :

Au vue des résultats que nous obtenons, la conservation de l'ADN des individus analysés apparaît très satisfaisante. Les résultats génétiques obtenus sont toutefois fragmentaires (tabl.9). Les neufs individus exhumés présentaient un état de conservation macroscopique relativement bon. Cette dernière information conforte bien l'idée qu'il existe une corrélation entre la conservation macroscopique des restes et leur conservation moléculaire, comme cela a été décrit dans la littérature (Cipollaro et al. 1998).

Le caractère récent des prélèvements ainsi que la mise en congélation immédiate des échantillons à - 20°C sont deux facteurs qui ont dû jouer un rôle important de frein à la dégradation de l'ADN des individus ; ceci pourrait entre autre expliquer la qualité des résultats obtenus. En effet, il a été démontré dans la littérature qu'il est préférable d'analyser un échantillon juste après son prélèvement sinon les processus de dégradation se remettent en route (Pruvost et al. 2008). La congélation des échantillons s'avère également être une précaution essentielle aux analyses paléogénétiques puisque celle-ci permet de limiter voir stopper la dégradation de l'ADN (Barriel 1997). Cette mesure, reconnue depuis longtemps en médecine légale, n'est cependant pas souvent prise lors d'études portant sur l'ADN ancien. En effet, comme nous l'avons vu dans la synthèse bibliographique, les études de (Cappellini et al. 2003 ; Dudar et al. 2003 ; Rudbeck et al. 2005 ; Adachi et al. 2004) portent sur des vestiges récemment fouillés mais qui n'ont pas été mis en congélation des leurs prélèvements.

Les études portant sur des échantillons prélevés anciennement comme les articles de Bouwman et al. (2008) et Mooder et al. (2005) n'ont malheureusement pas non plus bénéficié de cette précaution, ce qui est encore plus regrettable.

L'état de conservation de l'ADN est souvent associé à un autre phénomène qui est la contamination des échantillons par de l'ADN moderne. En effet, plus l'ADN est dégradé plus

les contaminations exogènes présentes apparaîtront lors des résultats. Il convient donc, afin de réaliser des analyses correctes, d'éviter au maximum ces phénomènes de contamination mais également de pouvoir les repérer.

- Contamination des échantillons

Comme nous l'avons dit précédemment, les prélèvements de mandibule n'ont pas tous été réalisés dans les mêmes conditions.

La sépulture 170 est la seule à avoir bénéficié de précautions particulièrement rigoureuses (port de gant, charlotte, mise en sachet puis congélation immédiate). Les deux autres sépultures, quant à elles, n'ont pas fait l'objet de port de gants. Toutefois, les autres précautions ont été prises.

L'analyse de la séquence du fouilleur n°2 (seul individu ayant prélevé les échantillons des sépultures 169 et 171) nous permet d'affirmer que cet individu n'a pas contaminé les échantillons. En effet, son unique mutation en position 16362 n'a jamais été retrouvée seule dans le cadre de cette étude. Les quatre autres fouilleurs, qui n'ont jamais été en contact direct avec les échantillons, présentent également des séquences absentes des analyses, ils n'ont donc pas contaminé les échantillons. En conséquence, l'absence de port de gant lors des prélèvements des sépultures 169 et 171 n'a eu aucune conséquence sur les résultats de ces analyses et le fait de manipuler mains nues, de façon brève, un échantillon ne s'avère pas un geste contaminant. Cette information confirme que la manipulation des échantillons à mains nues n'est pas le geste le plus contaminant, comme précédemment évoqué dans la littérature (Yang et al. 2005 ; Deguilloux et al. 2009). Cependant, il convient de signaler que les extractions ADN ont été réalisées à partir d'échantillons très particuliers (dents intactes en place) et que cette information ne sera peut-être pas valable pour des prélèvements d'os (Deguilloux et al. 2009).

Les contaminations observées lors de nos analyses sont alors issues d'autres sources (réactifs, séquences préalablement analysées au laboratoire, manipulateurs du laboratoire).

La séquence associant les mutations 16223 CT, 16256 CT et 16270 retrouvées dans les derniers témoins a été identifiée et répertoriée au labo comme contaminante des réactifs PCR. D'autres contaminations de ce type (précédemment répertoriées) n'ont pas été mises en évidence. Aucune contamination via les manipulateurs du laboratoire n'a été détectée.

Deux séquences comprenant, la mutation 16220 AG pour l'une et la mutation 16258 AG pour l'autre, ont été retrouvées dans plusieurs témoins. Selon les études menées au labo, ces

contaminants proviendraient des lots de primers. Enfin, la séquence comportant la mutation 16298 TC observée dans les témoins aérosol est également à répertorier comme séquence contaminante retrouvée au sein du laboratoire.

Comme nous l'avons montré dans le chapitre synthèse bibliographique, beaucoup d'études publiées portant sur l'ADN ancien ne respectent pas toutes les précautions nécessaires afin de limiter au maximum la dégradation de l'ADN ainsi que les contaminations par de l'ADN moderne (précautions lors des prélèvements, congélation des échantillons, multiples témoins, répétitions dans quelques cas, clonage). Toutes ces mesures ont été prises dans le cadre de cette étude de faisabilité ce qui explique sans doute la qualité des résultats obtenus.

Pour résumer, l'ADN mitochondrial semble globalement bien conservé et aucune contamination par des fouilleurs et manipulateurs n'a été mise en évidence. Par conséquent, des analyses complémentaires peuvent être envisagées. Dans un premier temps, les résultats obtenus dans le cadre de cette étude de faisabilité devront être authentifiés par des répétitions (autres extractions et amplifications). Si ces nouvelles analyses s'avèrent fructueuses, nous pourrons nous tourner vers l'ADN nucléaire avec l'analyse des STR. Comme nous l'avons dit précédemment, ces marqueurs permettront d'identifier des relations paternelles et de type parent-enfant.

2. Haplogroupes retrouvés

Ces analyses préliminaires ont permis de caractériser deux haplogroupes européens différents J et X chez trois individus au moins. La mise en évidence de mutations diagnostiques dans ces séquences anciennes nous laisse confiants quant à l'attribution de ces haplogroupes.

Pour deux individus (présentant la même séquence), il n'a pas été possible de préciser l'haplogroupe à partir des séquences HVRI seules, mais il pourrait s'agir de l'haplogroupe H ou K, tous deux européens.

- L'haplogroupe J

La sépulture 169 présente deux individus d'haplogroupe J mais d'haplotypes différents.

Celui-ci pourrait également être présent chez le 3ème inhumé de la sépulture 171 mais des analyses complémentaires des fragments A et B seraient nécessaires afin de le confirmer.

Cet haplogroupe J serait apparu au Moyen Orient il y a environ 45 000 ans. Il serait aujourd'hui majoritairement européen. Le graphique ci-dessous (fig.10) présente les fréquences de cet haplogroupe retrouvées en Europe de nos jours (Logan 2009).

Figure 10 : Fréquence actuelle de l'haplogroupe J en Europe d'après Logan (2009).

Une étude phylogéographique menée en France montre que l'haplogroupe J serait aujourd'hui essentiellement retrouvé à l'Ouest. La fréquence la plus importante de celui-ci serait observée en Bretagne (Finistère) avec 9%. On le retrouverait également en Centre Ouest (Corrèze, Dordogne), ou il serait un peu moins présent, avec une fréquence de 4% (Dubut 2004). Il convient toutefois d'ajouter que les estimations de cette étude sont très limitées du fait du très faible échantillonnage réalisé, concernant seulement 3 régions françaises et 50 individus, ces informations sont donc à prendre avec précautions.

Le blast de séquences endogènes obtenues pour le troisième individu nous renvoie à plusieurs études dans lesquelles sont retrouvées des séquences homologues à 100%. Ces séquences sont retrouvées en Europe du Nord (Royaume-Uni, Islande) ainsi qu'en Hongrie.

- Haplogroupe H ou K ?

La mutation 16224 TC retrouvée chez les deux premiers inhumés de la sépulture 170 renvoie aux deux haplogroupes K et H qui sont tous deux majoritairement observés en Europe de l'Ouest et du Nord (Richards 2000). En Europe, l'haplogroupe K, apparu il y a environ 50 000 ans, est majoritairement présent en Scandinavie. En France, celui-ci est plus particulièrement observé en Bretagne ainsi qu'en Centre-Ouest (Dubut 2004). Cependant, là

aussi ces estimations sont limitées par le faible échantillon concerné. L'haplogroupe H, quant à lui, est l'haplogroupe le plus présent en Europe actuellement avec une fréquence variant de 35 à 55 % suivant les pays et les régions (Richards 2000).

- L'haplogroupe X

L'haplogroupe X retrouvé chez le 1er inhumé de la sépulture 171 est un haplogroupe assez rare mais présent dans beaucoup de région du monde. L'haplogroupe X dans son ensemble représente environ 2 % de la population d'Europe, du Proche-Orient et d'Afrique du Nord. Le sous-groupe X2, spécifiquement européen et à priori absent de la majeure partie de l'Asie continental mais se retrouve également parmi les cinq haplogroupes majeurs des populations indigènes d'Amérique. Le graphique ci-dessous présente la fréquence de cet haplogroupe en Europe (fig.11) (Logan 2009).

Figure 11 : Fréquence de l'haplogroupe X en Europe d'après Logan (2009).

En France, l'haplogroupe X est uniquement présent dans le Nord (Bretagne et Nord-Pas de calais) à une fréquence d'environ 0,4% (Dubut 2004). Ces estimations se basent sur un échantillon très réduit, elles n'ont donc qu'une valeur indicative et très approximative.

Les mutations présentes chez le 1er inhumé du sarcophage 171 ne permettent pas d'obtenir un haplotype précis car celles-ci sont présentes au sein des deux sous groupes X1 et X2. D'autres régions de l'ADN mt seraient nécessaires afin de pouvoir acquérir cette information.

- Cas des deux derniers inhumés de la sépulture 171

La détermination d'haplogroupe chez les deux derniers inhumés de la sépulture 171 n'a pas été possible. Comme nous l'avons dit précédemment, l'hypothèse selon laquelle le dernier inhumé de ce sarcophage serait d'haplogroupe J1B1 par l'association des mutations 16069 CT, 16126 TC, 16145 CT, 16222 CT et 16261 CT serait également envisageable. On resterait alors dans une continuité d'haplogroupe J. Des analyses complémentaires portant sur les fragments A et B seraient nécessaires afin de clarifier cela.

En résumé, nous obtenons dans le cadre de cette étude, des haplogroupes s'intégrant parfaitement dans le pool génétique européen, peut-être plus particulièrement du Nord-ouest du continent. Ceci paraît donc tout à fait logique et attendu et cela pourrait être un argument supplémentaire d'authenticité des séquences obtenues.

3. Liens de parentés

Comme nous l'avons dit précédemment, les séquences obtenues pour les deux premiers inhumés de la sépulture 170 paraissent authentiques. On observe l'unique mutation 16224 TC chez ces deux individus sur deux ou trois fragments. On peut donc d'ores et déjà penser que ces deux individus sont apparentés du coté maternel.

Cependant, la similitude génétique de ces deux individus pourrait être expliquée par une deuxième éventualité, jusque là non abordée dans la littérature. En effet, les os de la 1ere inhumée auraient pu être contaminés par les « jus organiques » produits par la deuxième inhumée lors de sa décomposition. Cette hypothèse ne peut pas être exclue irrévocablement, néanmoins, la qualité des prélèvements (dents intactes et en place) ne permet pas d'envisager sérieusement cette possibilité. La logique privilégie donc l'hypothèse selon laquelle les deux individus seraient bien apparentés maternellement.

Les deux individus, une adolescente de sexe féminin ainsi qu'une femme âgée entre 20 et 30 ans, pourraient avoir eu des relations de plusieurs types, tel que mère-fille, soeurs, tante- nièce ou encore des relations bien plus éloignées (fig.12).

Figure 12 : Arbre généalogique montrant quels individus sont issus d'une même lignée mitochondriale. Les individus en rouge présentent le même haplogroupe mitochondriale que l'individu A.

Les méthodes archéothanalogiques pratiquées sur le chantier ont démontré que l'adolescente aurait été inhumée en 1er. Puis ces os auraient été réduits afin de fournir de l'espace à l'autre jeune femme. Malheureusement, il n'existe aucun argument taphonomique permettant d'obtenir un ordre de grandeur quant au temps séparant les deux inhumations. La décomposition du corps peut s'être faite aussi bien en quelques mois qu'en quelques années. Il n'est donc pas possible d'affiner nos hypothèses concernant le type de lien unissant ces deux femmes. Des analyses STR pourraient permettre de mettre en évidence des relations de type mère-fille ou soeurs, si cela est le cas.

La présence du périnatal dans ce sarcophage reste toujours un mystère, puisque malheureusement les analyses génétiques n'ont rien fournit pour cet individu.

À cette époque, les enfants n'étaient baptisés qu'à l'âge de 3 ou 4 ans, lorsqu'on était certain que l'enfant était en bonne santé et allait vivre, car un baptême coûtait fort cher. Les enfants décédés sans être baptisés étaient donc enterrés en tant que non-chrétiens, hors de l'enclos sacré. Il se pose alors toujours la question de la présence de ce périnatal au sein de cette nécropole et surtout au sein d'un sarcophage. L'hypothèse la plus plausible expliquant cette pratique est que ce bébé aurait été déposé aux coté de l'un de ses parents. Au vu des arguments archéothanatologiques énoncés dans la première partie du mémoire, ce périnatal aurait pu être l'enfant de la femme (2nde inhumée) située à ses cotés. Si tel était le cas ce sarcophage regrouperait donc trois personnes issues d'une même famille.

Cette étude a permis le rapprochement biologique de deux individus seulement mais certains résultats fragmentaires de ces analyses ne permettent pas d'écarter catégoriquement d'autres liens de parenté maternels entre d'autres individus, au sein des sarcophages et entre les sarcophages. Toutefois, au sein des tombes, nous pouvons d'ores et déjà exclure tous liens de parenté maternels entre les premier et troisième inhumés de la sépulture 169 ainsi qu'entre les premier et troisième inhumé de la sépulture 171 (fig.13). Nous pouvons donc aussi écarter tous lien de parenté entre ces quatre individus.

Figure 13 : Informations acquises en termes de relations de parenté maternelles.

X : aucun lien de parenté maternel ; ??? : Pas de liens maternels démontrés ; ? : liens maternels démontrés.

Ces analyses paléogénétiques très préliminaires permettent de mettre en évidence 2 cas de figures distincts :

Nous retrouvons des individus apparentés maternellement déposés dans le même sarcophage mais aussi des individus non apparentés maternellement déposés dans le même sarcophage. Cette information nous montre que l'on ne peut pas forcément globaliser les résultats. En effet, la mise en évidence de relations de parenté au sein d'un sarcophage ne veut pas dire que cela est forcément le cas pour le sarcophage voisin. Nous sommes donc peut être face à des gestes funéraires différents.

Ces dernières informations posent la question de l'apport des données paléogénétiques : sont-elles potentiellement généralisables à partir d'un site, d'un sarcophage, d'un groupe dans la nécropole ? La synthèse bibliographique présentée précédemment nous montre bien que dans la plupart des sites étudiés, il n'est pas possible de généraliser les phénomènes de regroupements familiaux car ceux-ci sont souvent propres à une seule sépulture ou à un secteur particulier.

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